| 研究課題/領域番号 |
17H03526
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
原子力学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
小野田 忍 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部, 上席研究員(定常) (30414569)
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| 研究分担者 |
蔭浦 泰資 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, NIMSポスドク研究員 (20801202)
加田 渉 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (60589117)
川原田 洋 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90161380)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | ダイヤモンド / NVセンター / 超伝導 |
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| 研究成果の概要 |
ダイヤモンド中の窒素・空孔(NV）センターは、超高感度量子センサとして知られている。本研究では、NVセンターを高感度温度計として利用し、X線検出器の一種であるカロリーメータへ適用するための基礎研究を行った。具体的には、（１）NVセンターによる温度計測をさらに高感度化するためのアプローチとして量子もつれ状態に着目し、量子もつれ状態を生成するために不可欠な「NVセンターの多量子ビット化」技術の開発に成功した。また、（２）硼素添加の単結晶ダイヤモンドが数K領域で超伝導を示す特徴に着目し、ダイヤモンドカロリーメータ開発に必要な数K動作の超伝導量子干渉計（SQUID）の開発に成功した。
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| 自由記述の分野 |
放射線工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
NVセンターを利用した量子センサは、社会実装を目指した研究開発が盛んに進められている。SQUIDも超高感度センサ等の製品に利用されている。本研究で成功したNVセンターの多量子ビット化や数K動作ダイヤモンドSQUIDは、実用化フェーズの既存技術をさらに高感度化できると期待され、社会的な意義は高いといえる。NVセンターの多量子ビットやダイヤモンドSQUIDの成果は、双方ともに世界で初めて成功した事例であり、これらを用いて新しいセンシング技術の研究が進むものと考えられ、学術的な意義も高い。
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